Aliran tak stabil pada Silinder — Contoh Simulasi
Gambaran Umum
Secara fisika, semua aliran fluida berbentuk tiga dimensi (3D), oleh karena itu model 3D perlu digunakan untuk menganalisis fluida secara umum, terutama melibatkan geometri yang rumit. Namun, dalam beberapa kasus, asumsi yang tepat dapat dibuat untuk mereduksi masalah 3D menjadi dua dimensi (2D) untuk menyederhanakan analitik atau analisis numeriknya. Umumnya, jika gradien medan aliran di satu arah jauh lebih kecil daripada di dua arah lainnya, maka asumsi planar atau axisymmetric 2D dapat dibenarkan. Sebagai contoh, aliran Stokes (atau merayap) di atas bola yang halus memiliki gradien nol pada arah melingkar, sehingga asumsi axisymmetric untuk aliran tersebut sesuai. Skenario klasik lainnya adalah aliran Couette di antara dua pelat datar paralel, yang dapat didekati dengan model planar 2D. Dalam contoh ini, simulasi 2D aliran tidak stabil di atas silinder melingkar yang dilakukan. Asumsi planar 2D digunakan karena gradien aliran di sepanjang arah aksial silinder dapat diabaikan jika dibandingkan dengan dua arah lainnya. Dengan mereduksi model menjadi 2D, proses pelepasan vortex periodik tidak stabil dapat disimulasikan dan dianalisa dengan cara yang lebih hemat dibandingkan dengan model 3D penuh, dan hasilnya dapat digunakan untuk membuat visualisasi animasi pembentukan jalan vortex von Kármán.
Tujuan Pemodelan
Dalam contoh simulasi ini, Anda akan mempelajari:
- Cara mensimulasikan aliran tidak stabil 2D di atas silinder melingkar
- Cara membuat animasi variabel aliran pada aliran tidak stabil
- Metode umum untuk memvisualisasikan vortisitas dalam aliran
Persiapan
Unduh file Mesh yang diperlukan untuk menyiapkan simulasi dan file Case & Data terkait di sini. Ikuti petunjuk di bawah ini untuk menyiapkan simulasi ini di Ansys Fluent yang dimulai dengan file Mesh. Jika Anda menghadapi masalah dalam menyiapkan atau menjalankan simulasi, silakan gunakan file Case and Data awal dan akhir yang sesuai.
Hasil dan Diskusi
Sekarang mari kita analisa hasil simulasi dan memahami fisika tentang aliran tidak stabil pada silinder sirkular.